110kV變電站自動化系統相關問題

翟星亮

摘 要：變電站自動化是當今變電站發展的主流趨勢。文章以110KV自動化變電站為例，對我國目前變電站自動化系統的優點和不足進行了較為詳細的闡述，并提出針對性建議，僅供廣大電力同行參考。

關鍵詞：110kV自動化變電站；問題；建議

引言

自上個世紀90年代以來，變電站自動化就是我國電力系統改革的重要內容之一。隨著經濟和社會的發展，變電站綜合自動化迎來了更加廣闊的發展空間。作者結合多年工作經驗，以主流的110KV自動化變電站為例，對變電站自動化相關內容進行討論分析，以期實現拋磚引玉之效，希望對廣大同行在變電站自動化改造中的工作有所幫助。

1 110kV自動化變電站的優勢體現

1.1 自動化程度高，系統運行安全可靠。變電站自動化系統成功實現了負荷調整、電壓調節及電量報表等工作由調度系統自動完成的功能，傳統的工作人員根據調度指令進行操作的工作模式一去不返，簡化了工作環節，進而避免了因為人為誤操作引發的安全事故，保障了變電站運轉安全。

1.2 系統運行可靠性高、經濟效益好。變電站自動化控制系統采用分布式結構，同屬一個間隔的一次設備與二次設備互相對應，不同間隔僅保留信息通訊連接，除此之外彼此互不干涉，從而避免了局部發生事故后影響其他部分的正常運行，提高了系統可靠性。同時，采集系統科學分布，信息傳輸距離和傳輸密度大幅降低，二次電纜獲得顯著簡化，成本大幅下降。

1.3 友好型人機界面方便使用管理。變電站自動化的基礎是計算機化、網絡化和數字化。采用了良好的計算機接口的微機裝置及自動化裝置的調試和維護工作非常方便。

1.4 信號采集功能快速高效。和常規變電站相比，自動化變電站取消了常規的控制、信號、測量及遠動模式，包括控制、同期、防誤閉鎖、設備狀態信號監視、信號報警、SOE 測量、計量等功能在內的全部監控、管理和遠動功能都由自動化系統完成。

1.5 繼電保護功能獨立性高。自動化變電站系統為需要保護的電力設施單元分別設置繼電保護，各繼電保護系統相互獨立運行，電氣參數由相關的PT，CT直接輸入，動作后通過輸出接點作用于跳閘線圈。每個保護裝置都以通訊接口與站內通訊網相連接，實現了信息安全與監控系統的有效暢通，而保護功能與監控系統、通訊網無關。

2 110kV自動化變電站的不足與缺陷

2.1 相對落后的運行管理模式。自動化變電站雖然實現了功能上的自動運行，但實際工作中部分變電站仍采用傳統變電站值班方式，減人增效效果無從談起，變電站自動化特點沒有得以充分發揮。也有的變電站雖然采用了無人值守式工作模式，但由于配套制度沒有跟上，導致發生了一些安全事故。

2.2 發生遙控信號誤動問題。自動化變電站通信控制器的信號發出后，依次通過串口、MODEM 、通道，發送至主站。基于保護規約復雜繁瑣的原因，主站對保護規約進行了擴展。結果在運行過程中會經常發生遙控信號誤動的情況。產生這個問題的原因非常復雜，規約處理水平不足、測控單元裝置運行不穩都有可能導致這個現象發生。

2.3 實時數據突然變為零。在日常工作中，經常發生部分監控設備實時數據突然變為零的現象。而電壓曲線、電流曲線，也會經過一段時間就突然變為零。從長期實踐上看，上述現象的發生沒有規律可循，推測可能是測控單元裝置的問題。另外，查歷史事項時，事項查詢的分類方法不利于使用對比法進行分類查詢。

2.4 雙機系統切換失靈。當前自動化變電站的值班設備和備用設備采用以串口通信為主以以太網為副的方式進行監視，雖然理論上可以絕對保證主備狀態的正確，但在實際工作中，經常會發生兩臺通信控制器同時轉為備用狀態的情況發生，結果直接導致通信控制器死機，數據不刷新，遙控失效。

2.5 繼電保護與監控系統通訊存在不連續性。保護裝置功能完善，工作正常。但由于誤發信號的存在，使得保護管理機中止運行，信號中斷。

3 關于加強110kV自動化變電站運行安全性的若干建議

3.1 在新建110kV自動化變電站的設計方面。110kV自動化變電站的設計要堅持縮小容量、縮短輻射半徑、提高分布密度的建設方針，全力發展戶外小型變電站，要不斷提升技術水平，在滿足使用要求的基礎上盡可能地降低成本。二次設計要改進變電站現場對主變溫度、母線電壓、電流等主要運行參數的顯示方式，力求簡單、直觀。常規變電站的預告信號和事故信號功能要予以保留，以幫助變電值班人員更快地發現設備異常，及時處理事故。

3.2 在常規變電站的自動化改造方面。常規變電站的自動化改造是電力系統適應當前工作要求的必然選擇。一次設備是變電站實行自動化的關鍵，變電站自動化改造要圍繞一次設備進行。改造內容主要包括：一次設備無油化改造、二次部分中的電磁式繼電器改為“四遙”集成模塊保護，變電站現場電壓、電流、溫升等主要參數的顯示要力求簡單直觀、便于監控。此外，還要增設遠方操作轉換功能、遠方復歸信號繼電器、小電流系統接地選線裝置。

3.3 必須保證變電站設備產品質量和變電站建設工程質量。已有數據顯示，自動化變電站所發生的故障、事故當中相當一部分是由于設備質量或變電站施工質量不過關引起的。為保障自動化變電站的正常運行，必須嚴把設備質量關和變電站施工質量關，切實落實產品售后服務工作。

3.4 提高自動化變電站的運行管理模式的科學化和規范化水平。我國現階段的自動化變電站主要有少人值班和無人值班兩種運行管理模式。少人值班值班人數為常規變電站值班人數百分之五十。無人值班即“無人值班，有人看守”模式，需要另外成立運維站、監控班來替代常規變電站管理。由于缺乏對這兩種值班方式的準確認識，很大一部分人把自動化變電站單純視為無人值班變電站，但從實際效果來看，采用“少人值班”的運行管理模式更為可行。下面從變電站安全性、可靠性和經濟運行方面談一點看法：

3.4.1 變電站電力系統重要的中間環節，它的正常運轉，直接關系到供電質量與供電安全?；谧冸娬景踩a的重要意義，變電站值班崗位必須保留，雖然工作模式會越來越先進，但本質上必須加強。

3.4.2 變電站往往地處偏僻，遠離城市，人煙稀少。如果采用“無人值班，有人值守”的模式，由于工作人員過少，一旦發生意外難以應對，使得變電站的安全運轉和工作人員人身安全缺乏足夠保障。采用“少人值班”的模式，可以較好地解決這些問題。

綜上所述，自動化變電站的運行管理采用“少人值班”模式效果最為理想。人員一般控制到3人左右，輪流值崗。由于自動化變電站與常規變電站相比，工作要求更高，為保障工作質量與工作安全，就需要選擇工作責任心更強、業務更加熟練、水平更高的人員負責。

4 結束語

當前，我國電力系統110KV自動化變電站的數量正在隨著新建變電站和老式變電站升級改造而越來越多，和傳統變電站防誤系統相比，自動化變電站能夠通過監控系統對斷路器、刀閘等設備進行遙控操作，變電站運行模式更加先進。除此之外，自動化變電站功能更加豐富，手段更加靈活，對于許多長期困擾傳統變電站的疑難問題有著很好的解決效果，安全性、可靠性和經濟性更加優良。是今后一個時期我國電網的發展方向。

參考文獻

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[2]余永紅，許建昆.自動化系統在寶蓋220kV變電站的應用[J].電力自動化設備，2001（12）.